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Event Horizon Telescope

projeto de um conjunto de telescópios
Event Horizon Telescope
The Event Horizon Telescope and Global mm-VLBI Array on the Earth.jpg
Características
Tipo
Interferometria de longa linha de base, research collaboration (d), projetoVisualizar e editar dados no Wikidata
Telescópio(s)
Website
Primeira imagem do horizonte de eventos de um buraco negro (M87*) capturada pelo Event Horizon Telescope.[1][2]
Imagem de raio X suavizada de Sgr A * (centro) e dois ecos de luz de uma explosão recente (circulada).

O Event Horizon Telescope (EHT) é um projeto para criar um grande conjunto de telescópios para formar uma rede global de radiotelescópios e combinar os dados de várias estações de interferometria de linha de base (VLBI) por toda a Terra. O objetivo é observar o ambiente nas imediações do buraco negro supermassivo Sagitário A* no centro da Via Láctea, e também o buraco negro ainda maior no centro da galáxia elíptica supergigante Messier 87 com resolução angular comparável ao horizonte de eventos do buraco negro.[3]

A primeira imagem do buraco negro na galáxia Messier 87 foi publicada em 10 de abril de 2019.[4] Este buraco negro recebeu o nome de Pōwehi, que em Havaiano significa "fonte escura embelezada de criação interminável".[5]

Índice

Visão geralEditar

O EHT é composto de muitos observatórios de rádio ou instalações de radiotelescópios ao redor do mundo, a fim de produzir um telescópio de alta sensibilidade e alta resolução angular. Através da técnica de interferometria de linha de base muito longa (VLBI), muitas antenas de rádio independentes, separadas por centenas ou milhares de quilômetros, podem ser usadas em conjunto para criar um telescópio virtual com um diâmetro efetivo equivalente ao do planeta inteiro.[6] O esforço inclui o desenvolvimento e a implementação de receptores submilimétricos de dupla polarização, padrões de frequência altamente estáveis para permitir interferometria de linha de base muito longa em 230-450 GHz, backends e gravadores de VLBI de maior largura de banda, bem como a agregação de novos sites de VLBI submilimétricos .[7]

A cada ano, desde a sua primeira captura de dados em 2006, a matriz do EHT passou a adicionar mais observatórios à sua rede global de radiotelescópios. A expectativa era que a primeira imagem do buraco negro supermassivo da Via Láctea, Sagitário A*, fosse produzida em abril de 2017,[8][9] mas como o Telescópio do Pólo Sul esteve fechado durante o inverno (abril a outubro), o envio de dados atrasou o processamento para dezembro de 2017, quando a remessa chegou.[10]

Os dados coletados em discos rígidos são transportados de avião (uma assim chamada sneakernet) a partir vários telescópios para o Observatório Haystack do MIT em Massachusetts, EUA e para o Instituto Max Planck de Radioastronomia, em Bonn, Alemanha, onde os dados são correlacionados e analisados em uma computador em grid constituído de cerca de 800 CPUs, todas conectadas através de uma rede de 40 Gbit/s.[11]

Resultados científicosEditar

O projeto EHT anunciou seus primeiros resultados em conferências de imprensa simultâneas em todo o mundo em 10 de abril de 2019.[12] O anúncio apresentou a primeira imagem direta de um buraco negro, que mostrou o buraco negro supermassivo no centro de Messier 87, designado provisoriamente por M87*.[2] Os resultados científicos foram apresentados em uma série de seis artigos publicados no The Astrophysical Journal Letters.[13] Katie Bouman, uma cientista de computação americana que era estudante de pós-graduação quando começou a trabalhar no projeto, apresentou uma palestra no TED em 2016 sobre os desafios no uso de algoritmos para reunir os dados de imagens de telescópios.[14]

A imagem forneceu um teste para a teoria geral da relatividade de Albert Einstein sob condições extremas.[6][9] Estudos anteriores já haviam testado a relatividade geral examinando os movimentos de estrelas e de nuvens de gás perto da borda de um buraco negro. No entanto, uma imagem de um buraco negro traz observações ainda mais próximas do horizonte de eventos.[15] A relatividade prevê uma região sombreada escura, causada por flexão gravitacional e captura de luz, que corresponde à imagem observada. O artigo publicado afirma: "No geral, a imagem observada é consistente com as expectativas para a sombra de um buraco negro giratório de Kerr como previsto pela relatividade geral."[16] Paul T.P. Ho, membro do Conselho do EHT, disse: "Quando tivemos a certeza de ter efetivamente capturado a sombra, pudemos comparar o nosso resultado com uma extensa biblioteca de modelos computacionais que incluem a física do espaço distorcido, matéria superaquecida e fortes campos magnéticos". Outro membro do EHT, Luciano Rezzolla afirmou que "A imagem observada se ajusta bem com a nossa compreensão teórica, nos deixando confiantes na interpretação de nossas observações, incluindo nossa estimativa da massa do buraco negro."[13]

A imagem também forneceu novas medições para a massa e o diâmetro do M87*. O EHT mediu a massa do buraco negro em aproximadamente 6,5 bilhões de massas solares e mediu o diâmetro do seu horizonte de eventos em aproximadamente 40 bilhões de quilômetros, aproximadamente 2,5 vezes menor que a sombra que ele projeta a partir do centro da imagem.[13][15] A partir da assimetria no anel, o EHT inferiu que a matéria no lado sul mais brilhante do disco está se movendo em direção à Terra, o observador. Isto se baseia na teoria de que matéria que se aproxima parece mais brilhante por causa de um efeito relativístico na luz em feixe. Observações anteriores do jato relativístico do buraco negro mostraram que o seu eixo de rotação está inclinado em um ângulo de 17° em relação à linha de visão do observador. A partir dessas duas observações, o EHT concluiu que o buraco negro gira no sentido horário, como visto da Terra.[17]

InstituiçõesEditar

 
Um diagrama esquemático do mecanismo VLBI do EHT. Cada antena, espalhada por grandes distâncias, possui um relógio atômico extremamente preciso. Sinais analógicos coletados pela antena são convertidos em sinais digitais e armazenados em discos rígidos, juntamente com os sinais de tempo fornecidos pelo relógio atômico. Os discos rígidos são então enviados para um local central para serem sincronizados. Uma imagem de observação astronômica é obtida processando os dados coletados em vários locais.

Algumas das instituições que contribuem com o EHT são:[18]

Referências

  1. «Black Hole Picture Revealed for the First Time - Astronomers at last have captured an image of the darkest entities in the cosmos - Comments» 
  2. a b «First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole». The Astrophysical Journal Letters. 87 
  3. Chan, Tracy (10 de abril de 2019). «Hawaii Telescopes Helped Capture the First Image of a Black Hole—and It Has a Hawaiian Name». Hawaii Magazine (em inglês). Cópia arquivada em 11 de abril de 2019 
  4. a b «Event Horizon Telescope Will Probe Spacetime's Mysteries» 
  5. «MIT Haystack Observatory: Astronomy Wideband VLBI Millimeter Wavelength». www.haystack.mit.edu 
  6. «Event horizon snapshot due in 2017» 
  7. a b «How to hunt for a black hole with a telescope the size of Earth». Nature. 543. Bibcode:2017Natur.543..478C. PMID 28332538. doi:10.1038/543478a 
  8. «EHT Status Update, December 15 2017». eventhorizontelescope.org 
  9. «Massive telescope array aims for black hole, gets gusher of data» 
  10. «Media Advisory: First Results from the Event Horizon Telescope to be Presented on April 10th» 
  11. a b c «Astrônomos obtêm primeira imagem de um buraco negro». European Southern Observatory. 10 de abril de 2019. Cópia arquivada em 11 de abril de 2019 
  12. Chappell, Bill (10 de abril de 2019). «Earth Sees First Image Of A Black Hole». National Public Radio (em inglês). Cópia arquivada em 11 de abril de 2019 
  13. a b «The first picture of a black hole opens a new era of astrophysics» 
  14. «The nature of M87: EHT's look at a supermassive black hole». Astronomy 
  15. Kohler, Susanna (10 de abril de 2019). «First Images of a Black Hole from the Event Horizon Telescope» (em inglês). The American Astronomical Society. Cópia arquivada em 11 de abril de 2019 
  16. «Affiliated Institutes». eventhorizontelescope.org (em inglês) 

Leituras adicionaisEditar

Ligações externasEditar